注电考试最新版教材-第49讲感应电动机

27.7感应电动机的调速调速就是在同一负载下能得到不同的转速，以满足生产过程的要求调速的方法n。—nn _S)no —S)60-P可见，可通过三个途径进行调速：改变电源频率f，（变频调速）改变磁极对数p，（变极调速）改变转差率S前两者是鼠笼式电动机的调速方法，后者是绕线式电动机的调速方法。27.7.1变极调速异步电动机的转速决定干同步转速口二60空，在电源频率f,不变的情况下，改变定子绕P组的极对数p，同步转速m就会攻变。如果极对数增加一倍，同步转速就下降一半，电动机的转速相应地也大约下降一半。显然，用这种方法来调速，只能做到一级一级跳跃式地改变转速，不是平滑调速。这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等27.7.2变频调速当电源的频率f1改变时，同步转速m与频率成正比变化，电动机的转速n也随之而变。变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。27.7.3不改变同步转速的调速方法27.731改变电源电压调速当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在2:1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。27.7.3.2转子串电阻调速绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。27.7.3.3转子串附加电动势调速串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速 70%-90%的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。27.8感应电动机的发热、允许温升及冷却方式27.8.1感应电动机的发热电机的各种损耗是电机发热的热源。电机内部的主要损耗有基本铜损耗基本铁损耗电机定、转子铁心齿部和轭部里，通过交变磁通引起的铁损耗，它包括磁滞损耗与涡流损耗两部分，机械损耗机械损耗包括轴承、电刷的摩擦损耗，以及风扇消耗的损耗和转子旋转时冷却介质摩擦的通风损耗。机械损耗与转速有关。附加损耗附加损耗又称杂散损耗，是指由于谐波磁动势、漏磁通引起的附加铁损耗和附加铜损耗。以上损耗一部分与电机负载大小无关（如铁损耗、机械损耗和部分附加损耗） ，故称不变损耗或空载损耗，另一部分与电机负载大小，电流大小有关（如铜耗和部分附加损耗） ，故称可变损耗。因此在定额下运行，电机输出功率越大，损耗越大，温升越高，为了保证电机各部分绝缘材料的温度不超过极限允许温度，必须规定电机的输出功率为一合理的数值，即电机的额定容量。27.8.2感应电动机的允许温升在额定情况下运行，各种功率损耗也都有一定的数值。损耗将使电机发热，如在每单位时间内损耗产生的热量大于发散的热量，电机的温度将升高，直到双方达到热平衡为止，此时电机温度比环境温度或冷却介质温度高，它们之间相差的温度度数称为电机的温升。电机的温升，不仅取决于损耗的大小，而且与电机的运行情况有关，即使有同样的损耗，长时间运行的电机与短时间运行的电机温升不同